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Feb 14, 2024

Síntesis de carbón activado compuesto con arena negra egipcia para mejorar el rendimiento de adsorción del tinte azul de metileno

Scientific Reports volumen 13, Número de artículo: 4209 (2023) Cita este artículo 1279 Accesos 1 Citas Detalles de métricas El presente estudio informa la viabilidad de la síntesis de una nueva sustancia porosa.

Scientific Reports volumen 13, número de artículo: 4209 (2023) Citar este artículo

1279 Accesos

1 Citas

Detalles de métricas

El presente estudio informa la viabilidad de la síntesis de un nuevo adsorbente compuesto poroso, preparado a partir de impregnaciones minerales de carbón activado de hueso de olivo (OS400) y granate (GA) (denominado OSMG). Este compuesto (OSMG) se aplicó por su capacidad para adsorber un tinte orgánico macromolecular. Las características estructurales del compuesto se evaluaron utilizando diversas técnicas como Brunauer-Emmett-Teller (BET), microscopía electrónica de barrido equipada con espectroscopia de rayos X de energía dispersiva (SEM-EDX), difracción de rayos X (DRX) y una transformada de infrarrojos de Fourier. espectrómetro (FT-IR). Se encontró que el área de superficie específica del granate (GA), (OS400) y (OSMG) era 5,157 mg⋅g-1, 1489,598 mg⋅g-1 y 546,392 mg⋅g-1, respectivamente. Se promovió la superficie específica del nuevo compuesto (OSMG) para mejorar la adsorción de azul de metileno (MB). Los experimentos se realizaron en diversas condiciones, incluido el tiempo de contacto, la concentración inicial de tinte, la dosis de adsorbente, el pH y las temperaturas. Los datos de estos experimentos se analizaron utilizando varios modelos de adsorción, incluidos Langmuir, Freundlich, Temkin y Dubinin-Radushkevich (DR). Los resultados indicaron que la adsorción se ajusta mejor al modelo de Freundlich y que el proceso de adsorción siguió un mecanismo cinético de pseudo segundo orden. Además, el análisis termodinámico indicó que la adsorción de MB en adsorbentes de granate (GA) es endotérmica, mientras que la sorción en (OS400) y (OSMG) es un proceso exotérmico y no espontáneo. El compuesto OSMG se puede utilizar durante al menos cinco ciclos sin una pérdida significativa de rendimiento de adsorción y se puede separar fácilmente del agua después del tratamiento.

La actividad antropogénica y la expansión de la población frecuentemente están relacionadas con el grado de presencia de contaminantes en todo el ecosistema1. Incluso cantidades mínimas de tinte vertido en el agua pueden dañar la vida acuática, disminuir la transmisión de luz y afectar negativamente la fotosíntesis2. Se encuentran disponibles informes mundiales de más de 100.000 tintes comerciales3.

Hoy en día, todo el mundo tiene acceso prácticamente ilimitado al color y se crean más de un millón de toneladas al año1,4. Un tinte común utilizado en estas industrias es el azul de metileno, que es soluble en agua y puede ser dañino si se ingiere, se inhala o entra en contacto con la piel5,6. La exposición al azul de metileno puede provocar irritación ocular, metahemoglobinemia, producir cianosis, convulsiones, taquicardia, disnea, irritar la piel y, si se ingiere, provocar náuseas, vómitos y diarrea y varios síntomas más7. Tiene una alta presencia en los efluentes (muy visible en pequeñas cantidades de colorantes < 1 ppm)6.

La producción de tintes tóxicos por parte de determinadas industrias puede provocar una importante contaminación ambiental, especialmente en forma de aguas residuales8. Existe una variedad de tecnologías y estrategias convencionales que se han utilizado para eliminar estos colorantes de las aguas residuales, incluido el intercambio iónico, la tecnología de membranas, los métodos fisicoquímicos, los procesos fotoquímicos y fotocatalíticos, la oxidación avanzada y las técnicas biológicas9,10.

La producción de tintes tóxicos por parte de determinadas industrias puede provocar una contaminación ambiental significativa, especialmente en forma de aguas residuales. Existe una variedad de tecnologías y estrategias convencionales que se han utilizado para eliminar estos colorantes de las aguas residuales, incluido el intercambio iónico, la tecnología de membranas, los métodos fisicoquímicos, los procesos fotoquímicos y fotocatalíticos, la oxidación avanzada y las técnicas biológicas.

La adsorción es una estrategia eficaz y ampliamente utilizada para eliminar contaminantes de aguas residuales impuras11,12. Las ventajas de la adsorción incluyen una alta eficiencia de eliminación, simplicidad, facilidad de aplicación y la capacidad de manejar soluciones altamente concentradas13,14. Se han empleado varios materiales adsorbentes en el proceso de adsorción, incluidos minerales arcillosos, nanomateriales, desechos agrícolas y biomasas biológicas15,16. . Además, los investigadores han utilizado una serie de adsorbentes específicos como biocarbón, biocarbón de cáscara de arroz, biocarbón de cáscara de arroz cargado con nanopartículas de ZnO, compuesto de biocarbón-MgO, nanocompuesto de Fe3O4/clinoptilolita y adsorbente compuesto de hidróxido doble en capas de Zn/Al y biocarbón de bagazo para el tratamiento. de aguas residuales10.

El carbón activado es uno de los adsorbentes más utilizados para el tratamiento del agua debido a su naturaleza porosa clara, eficacia, disponibilidad, mayor capacidad de adsorción, área superficial alta, variedad de porosidad y características superficiales con un alto grado de reactividad. ,19. Los desechos agrícolas son una buena opción para producir AC20. Uno de los subproductos de la producción agrícola más accesible son los huesos de aceituna (OS)21. Estos residuos proceden de dos fuentes principales: la producción de aceite de oliva y aceitunas de mesa para consumo humano22. El hueso de olivo está compuesto por un 5% de cenizas, un 55% de celulosa y hemicelulosas, un 15% de compuesto soluble y un 25% de lignina23. La industria alimentaria produce alrededor de 10 millones de toneladas al año24,25, y en todo el mundo se generan entre 50 y 70 millones de toneladas de lignina Kraft, un subproducto de las industrias de la pulpa y el papel26,27.

El carbono se produce y activa mediante diversos métodos, químicos o físicos, para mejorar algunas propiedades, y algunos de los métodos físicos mediante el uso de radiación o microondas20,28. Se ha estudiado el uso de la tecnología de microondas para crear aire acondicionado a partir de residuos agrícolas industriales y los resultados son alentadores29. Demuestran que el proceso es económicamente viable porque es rápido, de alto rendimiento, con calentamiento selectivo y puede mejorar las propiedades físicas de los materiales, como una gran superficie, y al mismo tiempo es respetuoso con el medio ambiente30. Las ondas electromagnéticas que tienen frecuencias entre 300 MHz y 300 GHz se conocen como microondas (longitud de onda entre 1 y 1 mm)31. Mediante conducción iónica y rotación dipolar, la energía electromagnética de microondas se convierte en calor dentro de las partículas, lo que produce un rápido calentamiento volumétrico32. El gran gradiente térmico desde el interior de la muestra hasta su superficie permite que los procesos inducidos por microondas se desarrollen de manera más rápida y efectiva a una temperatura más baja, en menos tiempo y con menos energía29. Debido a temperaturas más altas en el interior que en la superficie de la muestra en estas circunstancias, el gradiente térmico disminuye constantemente desde el centro hasta la superficie de la muestra; como resultado de esta disparidad de temperatura, los componentes de bajo peso molecular se liberan rápidamente, creando poros adicionales. en el carbón activado33. Por otro lado, los óxidos de metales intermedios, particularmente los óxidos de manganeso, el óxido de titanio y el óxido de hierro, han ganado un interés considerable debido a sus distintas propiedades físicas y químicas34. Otros sorbentes comúnmente utilizados para eliminar colorantes y contaminantes son las arenas35 y minerales arcillosos naturales variables como: (Zeolitas, Bentonita y Diatomita, etc.) que se aplican ampliamente en el proceso de adsorción36. Se eligió arena natural como adsorbente por su cantidad, eficiencia y no toxicidad. En varios artículos se han empleado diversos tipos de arena, entre ellas arena del desierto del Sahara, arena de mar, arena de cuarzo, arena de hematita y arena de hematita y titanífera37.

La arena negra egipcia es un tipo de depósito de arena que contiene una alta concentración de metales pesados ​​de relevancia comercial. Estos depósitos se pueden encontrar a lo largo de la costa mediterránea como resultado de la mezcla del agua del río Nilo con el agua del mar Mediterráneo en los estuarios. Debido a las corrientes marinas y las olas, estas arenas fueron arrastradas hacia el este a lo largo de la costa, extendiéndose por unos 400 km desde las ciudades de Rashid y Rafah38,39. La arena es de color negro debido a la alta concentración de minerales de hierro oscuro, como ilmenita, circón, magnetita, rutilo y granate. Estos minerales se derivan de rocas metamórficas que se encuentran en la procedencia del Nilo Blanco41. Este mineral tiene una estructura cristalina común y contiene silicatos metálicos de (Ca2+, Mg2+, Fe2+, Mn2+, Al3+, Fe3+ y Mn3+) y trazas de (V3+ y Cr3+). Sin embargo, los granates naturales contienen ambos (Ti4+,6+)42. El granate también se puede encontrar en una variedad de otras rocas, como rocas metamórficas, ígneas y sedimentarias, y puede formarse a partir de metamorfismo de contacto, cámaras de magma subterráneas, flujos de lava y erupciones volcánicas de fuentes profundas40.

En este estudio, las propiedades de un adsorbente de carbón activado se mejoraron mediante la incorporación de minerales naturales de granate egipcio (GA). Al agregar GA, se incrementó la eficiencia de adsorción. Eficiencia de adsorción, rentabilidad, fácil disponibilidad, compatibilidad, reutilización y estabilidad mecánica, química y térmica mejorada, así como un menor consumo de material y un proceso respetuoso con el medio ambiente. El adsorbente OS400 se produjo a partir de hueso de olivo y se trató con granate. En algunos experimentos preliminares, los datos obtenidos indicaron que el adsorbente OSMG era el más conveniente para lograr los mejores resultados.

Este trabajo tuvo como objetivo utilizar GA, OS400 y OSMG para eliminar los compuestos orgánicos tóxicos acuosos del agua, un área que no se había estudiado previamente. Además, el estudio también examinó modelos cinéticos, modelos isotérmicos, termodinámica y otros parámetros que afectan el proceso de adsorción.

Se preparó una solución madre de colorante MB de 1000 mg. L-1 disolviendo la cantidad requerida de tinte en polvo en agua desionizada (fórmula química, C16H18N3ClS y peso molecular 319,85 g mol-1 suministrado por Merck Co., Alemania). Hidróxido de sodio (pureza del 99%) y ácido HCl al 37% para justificar el valor del pH, se aplicó ácido fosfórico (H3PO4 al 85%) para activar el adsorbente (OS400) producido a partir de hueso de olivo (residuos agrícolas locales) mediante un método químico. El granate (GA), un tipo de mineral de arena negra, se ha recolectado en la región de Al-Burullus-Lake Coast, gobernación de Kafr El-Sheikh, Egipto.

Se recogió el hueso de aceituna en bruto. Se llevaron a cabo varios procedimientos de pretratamiento, incluido el lavado y remojo en agua desionizada, el secado en un horno a 105 °C durante 12 h, el dimensionamiento/molienda en bruto, el rango de tamaño de partícula de 1,5 a 2 mm. y tamizado. El crudo (OS) se empapó en una solución acuosa de ácido fosfórico (H3PO4) (conc.85%) en una proporción de 1:3 (p/p) y se agitó durante 2 h43. La mezcla se deshidrató durante la noche a 105 °C en un horno y luego se activó térmicamente en un horno de laboratorio (NABERTHERM) a 400 °C con una velocidad de calentamiento constante de 10 °C/min durante 2 h en presencia de nitrógeno inerte durante la carbonización. proceso con caudal de 150 cm3/min. El carbón activado generado (OS400) se deja enfriar dentro del horno a temperatura ambiente, luego se lava con HCl 0,1 M y luego con agua destilada caliente varias veces hasta un pH de 6 a 7 para la solución de filtrado. El producto final se secó a 105 °C durante 24 h y luego se almacenó en un recipiente sellado20.

Para crear un compuesto de carbón activado y granate, se dispersaron 0,5 g de granate de molienda fina (GA) en 200 ml de agua destilada con un agitador ultrasónico a una frecuencia de 40 kHz durante 50 minutos. La presencia de ciertos iones en los granates naturales, como Fe, Mn, Al, Ti, Ca y Mg, que se encuentran dispersos en agua destilada, puede mejorar la capacidad de absorción del adsorbente34. Después de que el (GA) se hubo dispersado completamente en el agua, se colocaron aproximadamente 20 ml de esta solución en un recipiente (OMNI/XP1500, 100 ml) de modelo Microondas (MARS 5), añadiendo 10 g de carbón activado (OS400). . Los parámetros del método del microondas se utilizaron a 15 min, potencia 1200 W, PSI 500, temperatura 200 °C y se mantuvieron durante 15 min. Una vez finalizado el programa, la muestra se enfría en un microondas antes de abrir el recipiente. La muestra (OSMG) se elimina del recipiente de microondas. Posteriormente, las muestras se secaron a 100˚C durante 24 h23,44.

En este estudio, se investigó la eliminación del azul de metileno de soluciones acuosas utilizando adsorbentes seleccionados. Los efectos de varios parámetros, incluido el pH (3 a 9), la concentración inicial del tinte en la solución acuosa (1 a 5 mg/L), el tiempo de contacto (1 a 100 min), la temperatura (297 K a 323 K), y se examinó la dosis de adsorbente (0,25–1,5 g/L) para determinar las condiciones óptimas de adsorción.

Se utilizó una técnica por lotes para realizar los estudios de adsorción45. La muestra se filtró con un filtro de jeringa Whattman de 1,0 µm una vez finalizado el procedimiento de adsorción. Se utilizó el espectrofotómetro UV-vis (HACH-DR/5000) ajustado a 665 nm para medir las concentraciones finales de colorante MB en la muestra analizada. La capacidad de adsorción (qe) y el rendimiento del porcentaje de eliminación (R%) se calcularon utilizando las Ecs. 1 y 2, respectivamente46.

donde Ci (mg/l) y Ce (mg/l) son la concentración inicial y de equilibrio, respectivamente, V (L) es el volumen de MB y W es la masa de adsorbente (g) Experimental.

El procedimiento de desorción experimental se ejecutó a temperatura ambiente. Inicialmente se combinó una cantidad de 100 mg del material adsorbente preparado con 10 ml de una solución de azul de metileno (MB) a pH 7. Después de un período de 120 min de agitación, el adsorbente (OSMG) se separó y se lavó delicadamente con agua desionizada. agua, antes de colocarlo en una solución de ácido nítrico (HNO3) 0,1 molar durante 30 min. después, se eliminó nuevamente el compuesto (OSMG) de la solución. Luego se midió el nivel de MB desorbido mediante un espectrofotómetro UV-Vis. El compuesto OSMG se sometió a cinco ciclos secuenciales de adsorción-desorción para evaluar su eficiencia de regeneración y rentabilidad general. La eficiencia de desorción se calculó utilizando la ecuación. (3):

donde, C (mg.L−1) es la concentración de MB en la solución de desorción, V(L) es el volumen de desorción, q (mg.g−1) es la cantidad adsorbida de MB y m (g) es la masa de adsorbente utilizado en las pruebas de desorción.

Los materiales porosos producidos se analizaron fisicoquímicamente utilizando un difractómetro de rayos X (dispositivo X' Pert PRO PANalytical-Netherland) a 25 °C con Cu Kα como fuente de radiación monocromática. Las imágenes de morfología se evaluaron mediante microscopía electrónica de barrido, modelo "SEM, FEI inspecciona" con espectrómetro de rayos X de dispersión de energía (EDX), que se utilizó para examinar las microestructuras de todas las muestras antes y después de la carga del tinte MB. Se utilizó un detector EDX para analizar la distribución de iones en las superficies adsorbentes. Los perfiles de adsorción-desorción de N2 según el Brauner-Emmet-Teller (analizador BET by NOVA e-Series), utilizando el método clásico de volumen vacío de helio. Los principales grupos funcionales de superficie de (GA), (OS400) y (OSMG) se midieron mediante el análisis FT-IR de Bruker Optik GmbH, utilizado a temperatura ambiente en la región espectral de 400 a 4000 cm-1.

Se examinaron carbón activado (OS400), granate (GA) y AC/granate (OSMG) mediante análisis XRD en el rango de 2ϴ de 10 a 80°. La Figura 1 muestra los patrones de difracción de rayos X de las muestras. Para el Carbón activado con hueso de olivo (OS400) se formó un pico amplio y de mayor intensidad como resultado de la carbonización y activación química. Este pico se puede atribuir al desarrollo de estructuras grafíticas reticuladas como resultado de los enlaces entre las moléculas de fosfato y polifosfato. Esta información sugiere que la CA obtenida tiene interfaces carbono-poro. Se observaron dos picos de difracción para 2θ alrededor de 25° y 43°, lo que indica la presencia de una estructura de carbono en las muestras, que corresponden a las reflexiones (002) y (100/101) de la estructura de grafito, respectivamente47.

Análisis de difracción de rayos X de OS400, GA y OSMG.

Sin embargo, se puede notar un pico agudo a 44,5° en el caso de AC (OS 400), lo que indica la presencia de un componente cristalino en la muestra. Por otro lado, este pico desapareció por completo en el caso del AC/Garnet (OSMG). Este hallazgo sugiere que el componente cristalino que habría estado presente en la superficie del carbono fue reemplazado por iones metálicos de granate48.

Además, en el caso de (GA), aparecieron pequeños picos agudos asociados con el óxido de algunos metales. Los picos alrededor de 2θ ≈ 31˚ y 35˚ pueden atribuirse a F2O349, 2θ ≈ 28,3˚ y 47,5˚ para SiO250, 2θ ≈ 32,47˚ y 62˚ para Al2O351, 2θ ≈ 28,3˚, 31˚, 38,1˚ y 54,5˚ para CaO52, 2θ ≈ 29˚, 37,5˚, 49˚, 57˚, 60˚, 65˚ Para MnO2 53, 2θ ≈ 60˚ MgO54, 2θ ≈ 38˚,48˚,55˚ y 62˚ para TiO255. Además, estos picos de óxido metálico aparecen con baja intensidad en el caso de (OSMG), debido a la poca cantidad de estas partículas metálicas soportadas depositadas en la superficie del poroso utilizando soporte de microondas y la alta dispersión de especies de óxido metálico.

Según la frase anterior, hay muchos tipos diferentes de iones metálicos dispersos por toda la superficie del OS400, lo que provoca una conexión más fuerte entre los iones metálicos y la superficie del AC (OSMG)56.

Se utilizaron análisis microquímicos SEM y EDX para determinar la morfología superficial detallada de los adsorbentes de carbón activado (OS400), granate (GA) y AC/granate antes y después de la carga del tinte MB. Los resultados se muestran en la Fig. 2 y la Tabla 1.

Imágenes SEM y perfiles EDX para las muestras de adsorbentes antes (a, b y c) y después (d, e y f) del proceso de adsorción del tinte MB.

Las Figuras 2a a c muestran las micrografías de muestra antes de la adsorción del tinte MB. El carbón activado (OS400) tenía una superficie rugosa y compactada y una porosidad de tamaño no uniforme dentro de las láminas de grafeno. Las cavidades irregulares grandes y bien desarrolladas son claramente evidentes como una mancha oscura en la superficie del carbón activado; existe una buena posibilidad de que el tinte quede atrapado y absorbido en estas cavidades57. Además, crestas no porosas, ranuras intracapa y bolsas Fig. 2a.

La gran superficie y la alta porosidad de la superficie del carbón activado proporcionan características que se pueden utilizar en el proceso de impregnación; El análisis BET de muestras ilustra el área de superficie y la distribución del tamaño de poro, Fig. 3.

Isotermas de adsorción de nitrógeno para adsorbentes.

La morfología del granate (GA) antes de la absorción de MB se representa en la Fig. 2b. Las imágenes SEM muestran que la granulometría de (GA) es diferente y las formas de las partículas eran amplias e irregulares, con una superficie rugosa con varios poros, lo que puede ser eficaz en el proceso de adsorción.

En el caso de (OSMG), la impregnación (OS400) con granate mientras se usan microondas provoca la dispersión de los óxidos metálicos del granate sobre la superficie del carbón activado, como se ilustra en la Fig. 2c, lo que lleva a llenar las cavidades y obstruir las grietas. La dispersión de partículas de óxido metálico en la superficie del carbono (OSMG) es evidente en la imagen SEM como puntos blancos58.

Por otro lado, las figuras 2d a f representan los mismos materiales después de pasar por el proceso de adsorción del tinte MB. Después de la sorción, se observó que la mayoría de los poros estaban ocupados por MB. Las micrografías especificaron la textura densa de la superficie de la muestra, además de ser más suave. Lo que indica que el tinte se ha adherido densa y homogéneamente a la superficie de los adsorbentes59.

El microanálisis químico EDX antes de la adsorción del colorante muestra varios elementos en la composición del granate, compuestos principalmente de silicio además de otros metales como el hierro que da a las partículas un color negro, aluminio, manganeso, titanio y magnesio. Las composiciones elementales del granate y otras muestras se dan en la Tabla 1.

Los materiales preparados OS400 contenían sólo los elementos que normalmente se encuentran en el carbón activado, con un contenido promedio de carbono de aproximadamente el 90%. mientras que el carbón impregnado y modificado por microondas (OSMG) contenía los mismos elementos además de los elementos minerales que se encuentran en el granate como resultado del proceso de impregnación como Si, Fe, Al, Ca, Mg, Mn y Titanio.

Por otro lado, después de la adsorción del tinte MB, la EDX de las muestras reveló componentes adicionales como N, S y Cl. Tabla 1. y Fig. 2d – f. El tinte azul de metileno contiene los componentes nitrógeno, azufre y cloro, lo que demuestra que el proceso de adsorción funcionó según lo previsto. A diferencia de los adsorbentes (GA) y (OS400) con un mayor contenido de carbono del 84,79 %, se encontró que la muestra (OSMG) que tenía el menor porcentaje de contenido de carbono del 74,9 % dio como resultado la adsorción de las cantidades máximas de los constituyentes del tinte MB eliminados. (N, S y Cl). Porque la adición de granate al carbono puede tener capacidades catalíticas en el proceso de sorción debido al hierro y otros metales presentes, incluidos manganeso, magnesio, aluminio, etc.37,39.

Se utilizó el analizador NOVA e-Series para calcular el área de superficie específica (SE) de todos los materiales preparados utilizando isotermas de adsorción/desorción de nitrógeno. Se utilizó la ecuación de Brunauer Emmett Teller (BET) para obtener el área de superficie del BET a partir de la isoterma60. El área de superficie medida y las isotermas de adsorción de N2 para (GA), (OS400) y (OSMG) se muestran en la Fig. 3 y la Tabla 2.

El BET calculado para la muestra de granate (GA) fue de 5,157 m2/g, que es un valor bajo en comparación con las otras muestras. Se observó que el área superficial de la muestra (OSMG) menor que (OS400) como resultado del uso del microondas en el proceso de impregnación con mineral de granate, lo que llevó al llenado y depósito en los poros del carbón activado con óxido metálico de granate61, especialmente Meso y macroporos, esta interpretación está respaldada por la imagen SEM.

La Figura 4 revela los picos principales de (GA), (OS400) y el carbón impregnado asistido por microondas (OSMG) antes y después de la absorción del tinte MB. Se identificaron varios picos; Todos los espectros muestran un pico de transmitancia alrededor de 3700 cm-1. el pico de transmitancia débil y agudo a 3730 cm-1 está presente en los espectros de materiales de carbonos activados con H3PO4 (OS400) y disminuye en los carbonos modificados con microondas (OSMG)62. La posición y asimetría de este pico indican la presencia de un fuerte grupo OH de alcoholes, fenoles y ácidos carboxílicos con enlaces de hidrógeno63; además, este pico puede asignarse al modo de estiramiento O-H de los grupos hidroxilo, y al C-H alifático asimétrico para grupo metilo y metileno64.

Análisis de espectros FT-IR de Garnet GA, OS400 y OSMG antes y después de la adsorción de MB.

El pico de absorción (OSMG) a 2900 cm-1 se atribuye a la tensión simétrica y asimétrica del C – H de los compuestos alifáticos saturados debido al alargamiento de los grupos CH65; esos picos se hicieron visibles después de usar un microondas.

Los varios picos menores entre 2200 y 1890 cm-1 son causados ​​por el estiramiento del enlace C-O, mientras que el pequeño pico alrededor de 1700 cm-1 generalmente se atribuye a las vibraciones del enlace C = O causadas por el estiramiento de cetonas, aldehídos, lactonas o grupos carboxilo66. Por otro lado, después de la sorción de MB, se encontró un pico alrededor de 2160 cm-1, lo que confirma la presencia de la vibración de estiramiento C = C de la estructura quinoide67.

Los espectros de los carbones activados preparados (OS400) y (OSMG) también muestran un fuerte pico entre 1600 y 1560 cm-1 debido a las vibraciones C-C en los anillos aromáticos. Un fuerte pico en la región de estiramiento C-O a aproximadamente 1180 cm-1 se asocia a menudo con carbonos oxidados (banda ancha 1100-1300 cm-1) y confirma la asignación de la banda carbonilo a un éster66,68. Sin embargo, los picos alrededor de 1190-1200 cm-1, aunque son característicos de las funcionalidades que contienen fósforo, también pueden mostrar vibraciones de estiramiento de P-O y O-C con enlaces de hidrógeno en P-O-C (aromático) y P-O en ácido. ésteres de fosfato69. La deshidratación de la celulosa en el hueso de olivo por ácido fosfórico es análoga a la de los alcoholes, y a temperaturas más altas, los óxidos de fósforo actúan como ácidos de Lewis y pueden crear enlaces C-O-P70.

Los picos débiles alrededor de 900 cm −1 de los dos materiales (OS400) y (OSMG) se deben al grupo de vibración (CH), grupo de amina aromática (N – H) 71. Hay algunos picos observados en materiales (GA) y (OSMG) y que no existen en el carbón activado (OS400), estos picos en el rango de 542 − 790 cm−1 en muestras (GA) y (OSMG) pueden deberse A las vibraciones de tracción de Si-O-Si, Si-O-Al y Si-O-Mg y a las vibraciones de flexión de Si-O, los óxidos de hierro a 700-600 cm-1 se encuentran en la estructura del granate (GA). y también, aparece en (OSMG) debido al proceso de impregnación de carbón activado asistido con microondas72.

Como se muestran los datos en la Tabla 3 y la Fig. 5, al aumentar la dosis de adsorbente de 0,025 a 0,15 g/l, el porcentaje de absorción mejora de 0 a 100 min a 62 %, 97 % y 98 % para (GA). (OS400) y (OSMG), respectivamente. Esto se debe a la gran disponibilidad de un gran número de centros activos para la adsorción de tintes en la superficie de los adsorbentes73. Mientras tanto, la cantidad de MB adsorbido, qe,cal (mg g-1) en equilibrio disminuye al aumentar la dosis de adsorbente; esta regresión se atribuye al alto número de sitios de adsorción insaturados. Es de destacar que el material (OSMG) logró la tasa de eliminación más alta del 98 % y alcanzó el equilibrio muy rápidamente después de solo 20 minutos en comparación con las otras muestras (GA) y (OS400), lo que lo hace superior en el proceso de sorción. Sin embargo, no se observó ningún aumento en el porcentaje de eliminación de adsorción de colorante al aumentar la dosis de adsorbente por encima de 0,05 g/l para (OSMG).

La capacidad de adsorción (qe mg.g−1) y la eficiencia de adsorción (R %) de GA, OS400 y OSMG (a, byc) para el MB adsorbido.

En este estudio, se realizaron los efectos de varias concentraciones iniciales de colorante MB que oscilaban entre 1 y 5 mg/l sobre los adsorbentes para determinar la tasa de capacidad y eficacia de adsorción. Para llevar a cabo este experimento, se expuso una dosis fija (0,025 g) de los adsorbentes (GA), (OS400) y (OSMG) a un tratamiento de 50 ml con 5 ppm de solución de colorante MB a pH 7. El tiempo de contacto fue de 100 min, acompañado de una ligera agitación mecánica a temperatura ambiente. La Tabla 4 resume los resultados recopilados.

Los hallazgos de este estudio demuestran que el proceso de adsorción está fuertemente influenciado por la concentración inicial del tinte en solución; por ejemplo, en el caso de (GA) y (OS400), los porcentajes de eliminación de MB disminuyen a medida que aumentan las concentraciones iniciales. es decir, para concentraciones más bajas, el % R de absorción de colorante fue mayor que para las concentraciones más altas, y los resultados se pueden comparar con los de otros estudios similares74,75. Debido a que hay más sitios activos en la superficie del adsorbente que moléculas de tinte en concentraciones más bajas, las interacciones entre las moléculas de tinte y el adsorbente son mayores. Como resultado, el porcentaje de eliminación aumenta aún más76. Por otra parte, la capacidad de adsorción aumenta constantemente77.

Además, en el caso de (OSMG), los resultados del proceso de adsorción mostraron un comportamiento diferente. Sin embargo, los porcentajes de sorción aumentan a medida que aumentan las concentraciones iniciales, como se muestra en la Fig. 6. Esta acción puede deberse a la disponibilidad de sitios más favorables para el intercambio iónico entre la solución de iones MB y los iones en la superficie de (OSMG)78.

Efecto de diferentes concentraciones de colorante MB adsorbidos en GA, OS400 y OSMG.

Los resultados de los datos muestran que la eficiencia de adsorción de la muestra (OSMG) en la concentración más alta (5 ppm) fue superior en comparación con otras muestras, lo que demuestra el alto rendimiento del compuesto preparado (OSMG). En general, los resultados del proceso de sorción THE mostraron un efecto favorable para las especies de carbón activado, posiblemente debido a la mayor superficie para las versiones OS400 y (OSMG) que el granate (GA)79. Además, el efecto mejorado de varios óxidos metálicos en la superficie de (OSMG) se debe al proceso de impregnación.

El pH de la solución es un parámetro de control importante para el proceso de adsorción. Las cargas positivas o negativas en la superficie del adsorbente pueden aumentar, disminuir o neutralizarse como resultado de la variación del pH7. La adsorción de moléculas de adsorbato en la superficie de los adsorbentes puede mejorarse o dificultarse mediante cambios en la negatividad o positividad de la superficie, respectivamente.

Para estudiar el efecto del parámetro de pH, los experimentos se llevaron a cabo a valores de pH de 3, 7 y 9, el valor de pH se ajustó agregando soluciones de HCl 0,1 N o NaOH para investigar el efecto del valor de pH en Adsorción de MB, con concentración inicial de colorante MB 5 mg/L, dosis de adsorbente 0,025 g y 200 rpm de agitación a temperatura ambiente. El efecto del pH en la adsorción de MB en (GA), (OS400) y (OSMG) se muestra en la Fig. 7.

Efecto del pH de la solución sobre la adsorción de MB (dosis de adsorbente: 0,025 g.L-1, concentración de colorante: 5 mg.L-1).

Los valores del porcentaje de eliminación (R%) aumentaron a medida que aumentó el valor del pH, lo que indica que la adsorción de MB en (GA) y (OSMG) prefirió un ambiente básico. La adsorción máxima se observó para ambos adsorbentes a pH 9, donde fue aproximadamente del 40% para (GA) y del 98,0% para (OSMG), respectivamente. A un pH más alto, la superficie de (GA) y (OSMG) puede cargarse negativamente debido a un aumento en los iones hidroxilo, lo que mejoró los cationes cargados positivamente del tinte a través de la fuerza de atracción electrostática entre el tinte catiónico y los adsorbentes, lo que lleva a una aumento de la sorción67,80.

Sin embargo, los resultados de la absorción de MB en (OS400) revelaron que no hubo beneficio a valores de pH superiores a pH 7 y que la absorción máxima se observó a pH 7 con una eliminación del 66 %, un estudio similar se observó previamente81,82.

El efecto de la temperatura es un parámetro fisicoquímico importante del proceso, juega un papel importante en el proceso de adsorción y puede cambiar la capacidad de sorción del adsorbente83,84. La Figura 8 ilustra cómo la temperatura afecta la adsorción de azul de metileno en especies de carbón activado (GA), (OS400) y (OSMG).

Efecto de diferentes temperaturas sobre el porcentaje de eliminación de MB adsorbido en GA, OS400 y OSMG.

Los resultados muestran que al aumentar la temperatura de 297 a 323 K, el porcentaje de remoción de MB aumentó de 66 a 98% por (OS400) y la eliminación máxima por (OSMG) también 98% respectivamente, se observa que no hay cambio en la % de eliminación de MB tanto del adsorbente (OS400) como (OSMG) después de 308 K y se fijará en 98 %, por lo que la temperatura óptima en este caso se observa en 308 K. La creciente eficiencia de eliminación del tinte a una velocidad de alta temperatura puede ser atribuido a la disminución de la viscosidad de la solución, como resultado de que la velocidad de difusión de las moléculas de tinte a través de la capa límite externa y los poros internos de la partícula adsorbente aumenta a medida que aumenta la temperatura, aumentando también la movilidad de las moléculas de tinte85.

Por otro lado, el mayor porcentaje de adsorción de MB sobre adsorbente de granate (GA) fue del 44% a 308 K, y este porcentaje disminuyó lentamente al aumentar la temperatura a 323 K hasta ser del 32%86. Este comportamiento podría ser causado por los movimientos de la molécula del tinte MB y su colisión más rápida cuando aumenta la temperatura y puede disminuir las fuerzas de adsorción entre las especies de tinte y los sitios activos en la superficie del adsorbente, lo que reduce la eficiencia de eliminación86,87.

El efecto del tiempo de contacto se examinó manteniendo constantes las otras variables. La eliminación del colorante MB se midió poniendo en contacto 0,025 g de los adsorbentes (GA), (OS400) y (OSMG) con 50 ml de una solución de 5 mg l-1 de MB a pH 7, la mezcla se agitó en un agitador mecánico. a 200 rpm con varios tiempos de contacto de (10–100 min).

La Figura 9 muestra que la tasa de sorción del tinte MB aumenta con un aumento en el tiempo de contacto82. Se observa que el proceso de adsorción de MB alcanza el equilibrio después de 80 min en (GA), 65 min en (OS400) y 40 min en (OSMG). Sin embargo, la velocidad de reacción fue rápida en los primeros 20 minutos en el caso de (OSMG), con un porcentaje de aclaramiento del 90%, lo que indica que la velocidad de adsorción del tinte en (OSMG) fue más rápida que la de otros adsorbentes (GA) y (OS400). ). La Figura 9 representa que la absorción máxima de (5 ppm) de colorantes MB por (OSMG) y (OS400) fue del 96 % y 66 % respectivamente.

Efecto del tiempo de contacto sobre el porcentaje de eliminación de colorante MB.

Los modelos de isotermas de adsorción en equilibrio son cruciales para el diseño de cualquier sistema de adsorción. Para determinar el tipo de adsorción entre los adsorbentes y la solución de tinte MB88. En este estudio, los datos de sorción en equilibrio se analizaron utilizando versiones linealizadas de las isotermas de Freundlich, Langmuir, Temkin y DR, Ecs. (4–10) 87,89,90 respectivamente.

donde KF (mg.g−1) es la capacidad de adsorción del modelo de Freundlich y n (adimensional) es la intensidad de adsorción y se refiere a la heterogeneidad del sistema, KF y n se consideran constantes de isoterma de Freundlich.

donde \({C}_{e}\) es la concentración de equilibrio de adsorbato (mg L-1), \({q}_{e}\) es la cantidad de sorbato en equilibrio (mmol g-1), Qmax (mg.g) representa la capacidad máxima de adsorción de la monocapa y KL (L.mg-1) la constante de Langmuir. La ecuación 5 también proporciona el factor de separación (RL) que se puede utilizar para caracterizar la favorabilidad de la adsorción en la superficie del adsorbente y CO es la concentración inicial de tinte.

donde BT (J/mol) es la constante isotérmica de Temkin, AT (L/g) es la constante de enlace del equilibrio de la isoterma de Temkin y R es la constante universal de los gases (8,314 J/mol/K) y T es la temperatura K.

donde qd (mg/g) es la constante DR, β es la constante relacionada con la energía libre, ε el potencial de Polanyi y E (kJ/mol) es la energía libre media.

Los modelos isotérmicos lineales para la adsorción de azul de metileno (MB) se presentan en la Fig. 10, y los parámetros para los modelos Langmuir, Freundlich, Temkin y DR se enumeran en la Tabla 5. Los hallazgos indican que el modelo Freundlich tiene un mejor coeficiente de correlación ( R2) que están más cerca de 1 en comparación con el modelo de Langmuir, lo que implica un mecanismo de adsorción multicapa para superficies no uniformes con sitios activos distribuidos exponencialmente.

Las gráficas lineales de (a, byc) Freundlich, (d, e y f) Langmuir, (g, h e i) Temkin, (j, k y L) modelos de isoterma DR para adsorbentes GA, OS400 y OSMG, respectivamente. .

Además, las mayores capacidades de adsorción de MB se observaron para GA, OS400 y OSMG con valores de 41.014, 111.30 y 141.599 mg/g, respectivamente. Los valores de RL y 1/n indican que el proceso de adsorción de MB utilizando todos los adsorbentes es favorable, y la Tabla 5 muestra RL < 1, lo que confirma la idoneidad de los materiales adsorbentes para este tipo de eliminación de tinte67.

Los modelos de isotermas de Freundlich, Langmuir, Temkin y DR se utilizan para describir el proceso de adsorción proporcionando una comprensión teórica de la interacción adsorbente-adsorbato, cada modelo ayuda a caracterizar el proceso de adsorción proporcionando diferentes parámetros como la capacidad de adsorción, la energía de unión y el calor. de adsorción y la naturaleza del proceso de adsorción, ya sea fisisorción o adsorción química90.

El modelo de isoterma de Temkin sugiere que el calor de adsorción de todas las moléculas en la capa disminuye linealmente al aumentar la cobertura de la superficie. La energía de enlace del modelo de Temkin indica la fuerza de atracción electrostática entre el adsorbente y el adsorbato. Según la Tabla 5, el modelo de Temkin tiene valores de R2 entre 0,983 y 0,939, y las constantes de unión de equilibrio isotérmico (AT) están entre 2,8 y 2,2 (L/g). Además, se calculó que las constantes (BT) para el calor de la adsorción de azul de metileno (MB) en los adsorbentes GA, OS400 y OSMG eran 0,896, 2,247 y 3,478 J/mol respectivamente. A excepción del adsorbente GA, todos los valores de BT obtenidos del modelo de Temkin son mayores que 1, lo que indica que se produce interacción electrostática y que la heterogeneidad de los poros en las superficies OS400 y OSMG juega un papel importante en la adsorción de MB.

El modelo de isoterma de Dubinin-Radushkevich (DR) se utiliza para comprender el mecanismo de adsorción considerando la distribución de energía gaussiana en la superficie del adsorbente. La Tabla 5 muestra los parámetros del modelo DR con coeficientes de correlación de valores R2 que oscilan entre 0,921 y 0,929. La energía libre media (E) obtenida de los gráficos DR proporciona una idea del tipo de proceso de adsorción. Un valor de E bajo por debajo de 8 kJ/mol es una indicación de fisisorción, mientras que un rango entre 8 y 16 kJ/mol sugiere quimisorción. En este estudio, el adsorbente OSMG tuvo un valor de E de 11,884 kJ/mol, lo que significa que la adsorción El proceso es de naturaleza química.

Con base en los datos de la Tabla 5, se puede inferir que el material OSMG tiene una mayor capacidad de adsorción de azul de metileno (MB) que los materiales GA y OS400, ya que tiene valores altos de qmax, Kf y n constantes. Las capacidades de adsorción (qmax) de los compuestos preparados también se compararon con otros adsorbentes, como se muestra en la Tabla 6.

Los modelos de cinética de adsorción explican la dinámica del proceso de reacción de adsorción del colorante MB96. La constante de velocidad para la adsorción de MB en (GA), (OS400) y (OSMG) se calculó utilizando modelos de pseudoprimer orden (PFO), pseudosegundo orden (PSO) y difusión intrapartícula (IPD) expresados ​​por Ec. (11–14) 11,97. Como se muestra en la Tabla 7.

La ecuación de pseudoprimer orden se define de la siguiente manera:

donde qe (mg.g-1) es la cantidad de colorante MB adsorbida por unidad de masa del sorbente en equilibrio y qt en un tiempo t (mg.g-1). Mientras tanto, K1 (min-1) es la velocidad constante de la cinética del PFO. Sin embargo, la Fig. 11 revela la pendiente y el origen de la curva log (qe-qt) vs. tiempo, que se utiliza para determinar los valores de la constante de velocidad (k1) y la capacidad de equilibrio (\({q}_{e,1). ,\mathrm{cal}})\).

Cinética de pseudoprimer orden para la adsorción de colorante MB en (a) GA, (b) OS400 y (c) OSMG.

Además, la ecuación del modelo cinético de pseudosegundo orden se expresa de la siguiente manera:

donde k2 (g/mg.min) es la constante de velocidad del modelo PSO, (mg/g.min). Los valores de k2 se pueden calcular usando la gráfica de t/q vs. t como se muestra en la Fig. 12. Mientras que (h) es la tasa inicial de adsorción.

Cinética de pseudosegundo orden para la adsorción de colorante MB en (a) GA, (b) OS400 y (c) OSMG.

El modelo de difusión intrapartícula estuvo representado por la ecuación. (14) donde ki es la constante de velocidad de difusión intrapartícula (mg/g min½) y C (mg/g) es el espesor de la película,

Los resultados obtenidos en la Tabla 7 revelaron que la concentración inicial más alta (5 ppm) se consideró la de mejor comportamiento con los datos cinéticos calculados a partir del modelo de pseudo segundo orden (coeficiente de correlación R2 ≥ 0,99).

Es de destacar que los parámetros cinéticos del PFO calculados también fueron compatibles con los datos experimentales (R2 ≈ 0,90–0,98)98. Según el coeficiente de correlación (R2), el modelo PSO fue más adecuado que el modelo PFO. Varios autores han observado tendencias similares46,99,100. Para la mayoría de los sistemas de adsorción de tintes, un modelo de pseudosegundo orden generalmente proporciona una mejor representación de los datos de adsorción cinética86, y como resultado se demuestra la quimisorción que involucra fuerza electrostática y fuerzas de valencia al compartir o intercambiar electrones entre el adsorbente y adsorbato100.

La Figura 13 y la Tabla 7 muestran los datos cinéticos experimentales utilizando el modelo Weber-Morris95 para explorar el proceso de difusión intrapartícula. Además, se aplicó IPD para determinar el paso de control de la velocidad del proceso de sorción101.

Modelo de difusión intrapartícula de Weber-Morris para la adsorción de MB en (a) GA, (b) OS400 y (c) OSMG.

En el presente estudio, las etapas inicial y final de adsorción tienen diferentes tasas de transferencia de masa100. La desviación de una gráfica lineal debido a la resistencia proporcionada por la capa límite que confirma la difusión intrapartícula no es solo el paso de control de la velocidad102.

Los parámetros termodinámicos juegan un papel importante en el comportamiento del proceso de adsorción. La Figura 14 revela el modelo termodinámico de Van't Hoff que se llevó a cabo construyendo la reacción a diferentes temperaturas entre 297 y 323 K. Los valores de los parámetros calculados se usan comúnmente para investigar si el proceso de adsorción fue endotérmico o exotérmico, espontáneo o no espontáneo. mecanismo.

Modelo de termodinámica de Van't Hoff para GA, OS400 y OSMG.

Los parámetros termodinámicos se estiman a partir de las siguientes ecuaciones:

donde qe (mg/g) y Ce (mg/l) son la cantidad de tinte adsorbido en la superficie del composite y la concentración residual en la solución en equilibrio (mg/l), respectivamente; R es la constante universal de los gases (8,314 J mol-1 K-1); y T es la temperatura absoluta (K)103,104. (ΔG◦) kJ/mol es energía libre de Gibbs, (ΔH◦) (J/mol) cambio de entalpía y (ΔS◦) cambio de entropía (J/mol k).

Los parámetros termodinámicos (ΔH◦), (ΔS◦) y (ΔG◦) se calcularon y tabularon en la Tabla 8. Se observó que el valor de (ΔG◦) fue positivo a todas las temperaturas, lo que indica un proceso no espontáneo. . Los resultados representados en la Tabla 8 muestran que la reacción exotérmica para (OS400) y (OSMG) se debe a un valor negativo de (ΔH◦)46,104. adicionalmente, el valor positivo en el caso del tratamiento (GA) se refiere al proceso endotérmico105.

Cabe mencionar que los valores negativos de entropía (ΔS◦) para el colorante MB sobre (GA), (OS400) y (OSMG) explicaron la disminución de la irregularidad en la interfaz sólido/solución y una condición menos caótica del MB adsorbido. iones en el adsorbente87,106.

Para comprender completamente el mecanismo de adsorción mediante el cual el colorante azul de metileno se adhiere a los adsorbentes sintetizados, es esencial tener un conocimiento preciso del mecanismo de adsorción. De hecho, el proceso de sorción del colorante MB se produce mediante una combinación de quimisorción y fisisorción, dependiendo de las características superficiales y texturales del adsorbente, y de la forma en que el adsorbato se difunde hacia él.

En este caso particular, el tinte es eliminado por los grupos funcionales oxigenados (–COO− y –OH) presentes en la superficie del preparado (OSMG) en medios acuosos, como lo demuestran los espectros FTIR. Estos grupos tienen una gran capacidad para atraer especies con una carga contraria y repeler aquellas con la misma carga. Como resultado, la naturaleza catiónica del MB hace que sea fuertemente atraído desde la solución hacia la superficie del compuesto (OSMG). Además, la eliminación del tinte implica interacción electrostática, enlaces de hidrógeno e interacciones π – π con anillos aromáticos del tinte, que también pueden desempeñar un papel vital en el mecanismo de adsorción, como se demuestra en la Fig. 15.

Una ilustración gráfica del proceso de síntesis de adsorbentes compuestos y el mecanismo de adsorción propuesto.

El proceso de adsorción sigue la isoterma de Freundlich y los datos cinéticos sugieren que el proceso de adsorción del colorante MB está controlado por el mecanismo de quimisorción. Se ha observado un fenómeno similar cuando se utiliza la cáscara de fruta Kendu como carbón activado92.

Se investigaron los porcentajes de adsorción y desorción del tinte azul de metileno para determinar el rendimiento de reutilización del adsorbente (OSMG) como se demuestra en la Fig. 16.

Eficiencia de adsorción-desorción de MB sobre adsorbente (OSMG) después de 5 ciclos.

Cuando está en un medio ácido, los grupos de sitios activos ubicados en la superficie del (OSMG) se protonan, lo que provoca una disminución en la atracción electrostática entre el adsorbato (MB) y los centros activos del adsorbente. Esto da como resultado la difusión de moléculas de MB en la solución ácida. Como se demuestra en la Fig. 16, se evaluaron experimentos secuenciales de adsorción-desorción utilizando una solución de ácido nítrico 0,1 M como agente de desorción.

Por lo tanto, el compuesto (OSMG) pudo reciclarse durante cinco ciclos manteniendo su alta capacidad de adsorción, con una relación de adsorción/desorción de MB consistente, que oscila entre 97 y 88%. Estos hallazgos confirman que el compuesto (OSMG) se puede utilizar para el tratamiento del agua, ya que puede regenerarse rápida y eficazmente sin perder su importante capacidad de adsorción. Este comportamiento también ha sido reportado en literatura previa107,108.

Este estudio investigó la síntesis de un nuevo material adsorbente, OSMG, mediante la impregnación de carbón activado (OS400) de huesos de olivo (residuos agrícolas) con arena negra egipcia (GA). Se evaluó la eficacia del adsorbente en la eliminación del colorante azul de metileno. Los resultados revelaron que la activación de la materia prima a una temperatura de 400 °C produjo materiales carbonosos con características químicas estructurales y de superficie favorables. Estas propiedades mejoradas permitieron que el nuevo compuesto (OSMG) eliminara eficazmente el 98 % del tinte MB en una variedad de condiciones experimentales. Los modelos cinéticos e isotérmicos de adsorción mostraron que el mecanismo de adsorción implica principalmente quimisorción a través de atracción electrostática, enlaces de hidrógeno,

e interacciones π – π. Las capacidades máximas de adsorción de Langmuir (Qmax) de los sintetizados (GA), (OS400) y (OSMG) fueron 41.014, 111.30 y 141.599 mg⋅g−1 respectivamente. El carbón activado derivado del hueso de aceituna incorporado con granate podría utilizarse al menos durante cinco ciclos consecutivos de adsorción/desorción conservando su capacidad de adsorción. Estos resultados demuestran que el compuesto sintetizado es un adsorbente altamente eficiente que tiene un gran potencial de rendimiento para un uso sostenible en la eliminación de diversos tintes y otros contaminantes orgánicos de los efluentes industriales.

Los datos utilizados para respaldar los hallazgos de este estudio están disponibles a pedido del autor correspondiente.

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Los autores están muy agradecidos a la Universidad Al-Azhar, la Facultad de Ciencias, el Departamento de Química de Egipto y los laboratorios químicos de Main Defense por el equipo y el apoyo químico.

Departamento de Química, Facultad de Ciencias (Campus de Niños), Universidad Al-Azhar, El Cairo, Egipto

Ahmed Salah Elkholy, Mohamed Abdelsamei Elnwawy, Hosny Anwar Gomaa y Ahmed Shafek Elzaref

Principales Laboratorios Químicos de Defensa (MDCL), Almaza, El Cairo, Egipto

Mohamed Saber Yahia

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Correspondencia a Ahmed Shafek Elzaref.

Los autores declaran no tener conflictos de intereses.

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Elkholy, AS, Yahia, MS, Elnwawy, MA et al. Síntesis de carbón activado compuesto con arena negra egipcia para mejorar el rendimiento de adsorción del tinte azul de metileno. Representante científico 13, 4209 (2023). https://doi.org/10.1038/s41598-023-28556-6

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Recibido: 14 de diciembre de 2022

Aceptado: 20 de enero de 2023

Publicado: 14 de marzo de 2023

DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-023-28556-6

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